已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若对任意a∈[3,4],函数f(x)在R上都有三个零点,求实数b的取值范围.
网友回答
(1)解:因为f(x)=-x3+ax2+b,
所以.…(1分)
当a=0时,f'(x)≤0,函数f(x)没有单调递增区间;…(2分)
当a>0时,令f'(x)>0,得.
故f(x)的单调递增区间为;…(3分)
当a<0时,令f'(x)>0,得.
故f(x)的单调递增区间为.…(4分)
综上所述,当a=0时,函数f(x)没有单调递增区间;
当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为;
当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为.…(5分)
(2)解:,由(1)知,a∈[3,4]时,
f(x)的单调递增区间为,
单调递减区间为(-∞,0)和.…(6分)
所以函数f(x)在x=0处取得极小值f(0)=b,…(7分)
函数f(x)在处取得极大值.…(8分)
由于对任意a∈[3,4],函数f(x)在R上都有三个零点,
所以即…(10分)
解得.…(11分)
因为对任意a∈[3,4],恒成立,
所以.…(13分)
所以实数b的取值范围是(-4,0).…(14分)
解析分析:(1)因为f(x)=-x3+ax2+b,所以,由此根据a的取值范围进行分类讨论,能够求出函数f(x)的单调递增区间.(2)由(1)知,a∈[3,4]时,f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为(-∞,0)和.所以函数f(x)在x=0处取得极小值f(0)=b.由此利用对任意a∈[3,4],函数f(x)在R上都有三个零点,能求出实数b的取值范围.
点评:本题主要考查函数的性质、导数、函数零点、不等式等知识,考查数形结合、化归与转化、分类与讨论的数学思想方法,以及运算求解能力.